制冷换热器是冷水机及其他制冷机的基本设备的重要组成部分。
在冷水机的制冷配件中,压缩机是最主要的换热设备,但其他配件如蒸发器、冷凝蒸发器、冷凝器、过冷器、回热器、板式换热器、中间冷却器等。这些换热配件统称为制冷换热器。
冷水机的这些制冷配件中,除压缩机外,制冷换热器的金属消耗很大,也就是物理重量为最重。如在采用壳管式换热器的制冷机中,换热器的重量约占整机重量的60%-90%。
对换热器的改进是冷水机整机改进的重要部分,制冷换热器的发展也是冷水机制冷技术整体发展的一个重要分支。现当今最轻的小型卤代烃冷水机中,虽然换热器使用薄壁管、薄板等材料,其重量也约占整机的30%以上。因此,为了减少冷水机总的重量和体积,对换热器的总体要求是:传热性能好、重量轻、结构紧凑。
冷水机的能耗指数主要由传热性能决定的,所以冷水机的传热器传热性能的好坏对冷水机整机的效率起到决定性的作用。
由于冷水机的换热器传热面积总是有限的,必然存在传热温差,产生循环的外部不可逆因素,使整机的效率受到限制。
为了减少不可逆性,我们对冷水机的换热器进行改进,如不增加或增大换热面积,那就强化传热过程;还有就是通过增大传热面积来减小传热温差,这样不但要增加成本而且还要增大机器的体积和重量,所以在设计冷水机的时候,冷水机制冷换热器发展的关键就是强化传热。
进行冷水机的制冷换热器设计与选择的理论基础属于传热学和流体力学。
根据冷热流体之间的传热方式,冷水机制冷换热器可分为间壁式换热器、再生式换热器和接触式换热器。
在冷水机中绝大部分换热器是间壁式换热器,少部分是接触式换热器,而再生式换热器应用于低温技术。